模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

趙亞妮+李淑萍+孟江

摘要：為了改善傳統(tǒng)模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，有效提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，對(duì)模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革探討。在模擬電路實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。實(shí)踐證明教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）26-0140-02

Reform Exploration and Practice of Experiment Teaching in Analogue Circuits

ZHAO Ya-ni， LI Shu-Ping， MENG Jiang

（School of information Engineering， Tibet Nationality University， Xianyang 712082， China）

Abstract： Computer aided design and open experiment is introduced in analogue circuits Experiment， in order to improve the experimental teaching effect and the students' engineering practice ability in this paper， the result in the reform is satisfactory.

Key words： experiment teaching； open autonomous experiment teaching

模擬電路課程在電子類(lèi)、通信類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的整個(gè)課程體系中起 著核心基礎(chǔ)課的作用，通過(guò)該課程學(xué)習(xí)，為后續(xù)課程《數(shù)字電路》、《高頻電子電路》、《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》的學(xué)習(xí)做好知識(shí)儲(chǔ)備。模擬電路實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生首次接觸的工程性和實(shí)踐性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程。針對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，有效的幫助學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)對(duì)象向主動(dòng)思考的實(shí)驗(yàn)課主體轉(zhuǎn)化，激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的積極性，使得學(xué)生主動(dòng)思考認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和自我創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 模擬電路課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后，故障率高

模擬電路實(shí)驗(yàn)室屬于基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室使用頻率高，維護(hù)不及時(shí)，故障率往往比較高， 再者創(chuàng)建早， 使用時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般都比較陳舊，模擬電路的實(shí)驗(yàn)設(shè)置一般都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，理論上講實(shí)驗(yàn)設(shè)備也能滿(mǎn)足要求，因而設(shè)備得不到更新。

1.2 教學(xué)方法單一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定

模擬電路實(shí)驗(yàn)一般都是按照大綱預(yù)先設(shè)計(jì)好的，實(shí)驗(yàn)老師先簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理，然后學(xué)生按照老師要求的方法在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作，這種實(shí)驗(yàn)組織形式學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都是被動(dòng)的，缺乏主動(dòng)性和探索性，只是達(dá)到了某個(gè)實(shí)驗(yàn)單一的目的，學(xué)生沒(méi)有時(shí)間和空間對(duì)問(wèn)題做更多的思考，更不可能在電路里加入自己的思想，既不利于學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 模擬電路課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

2.1 模擬電路課程實(shí)驗(yàn)分仿真和實(shí)現(xiàn)兩步走

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課一般是老師在實(shí)驗(yàn)課上講述要做的實(shí)驗(yàn)，所用的器件、儀器都要一一列出，學(xué)生一般是連線(xiàn)測(cè)量就基本可以完成試驗(yàn)了，模擬電路的實(shí)驗(yàn)相對(duì)其他實(shí)驗(yàn)課程來(lái)講難度更大，如果是用分立元器件自己組建電路，學(xué)生把電路搭建好有時(shí)已經(jīng)花費(fèi)了一半時(shí)間了。如果不順利電路出現(xiàn)故障更是要花較多的時(shí)間排除故障，對(duì)電路的觀(guān)察、測(cè)試的時(shí)間就所剩無(wú)幾了，更談不上了解元器件的特性，以及在元器件參數(shù)發(fā)生變化時(shí)如何調(diào)試設(shè)計(jì)電路了。

作者認(rèn)為模擬電路實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)決定了在實(shí)驗(yàn)課堂完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)間是緊迫的，應(yīng)該提前利用網(wǎng)絡(luò)或者其他方式先布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)， 由教師提供主體的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生自己利用multisim仿真實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然參數(shù)老師可以給出參考值，具體值需要根據(jù)自己的計(jì)算選定，學(xué)生完成仿真后，將結(jié)果發(fā)給老師，老師認(rèn)為無(wú)誤審批合格，學(xué)生利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室自己搭建電路，測(cè)試各種試驗(yàn)參數(shù)，必要時(shí)利用手機(jī)拍攝仿真圖像，以便說(shuō)明問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)課堂上老師只是驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果，而不是所有試驗(yàn)都是在指定的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成的，相反，學(xué)生課外要花更多的時(shí)間主動(dòng)去做實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然這樣做需要教師做好試驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)難度不宜太大，實(shí)驗(yàn)思路都是提供給學(xué)生的，接近驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)但不完全相同，參數(shù)需要學(xué)生自己計(jì)算設(shè)計(jì)，必要時(shí)提供輔導(dǎo)。

2.2 實(shí)驗(yàn)課程采用開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)課不再是老師講授，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)模仿實(shí)驗(yàn)的模式，而轉(zhuǎn)為實(shí)驗(yàn)課堂主要是驗(yàn)收試驗(yàn)，學(xué)生做好作品后直接給老師演示看。仿真的任務(wù)學(xué)生可以利用自己的電腦在宿舍完成即可，實(shí)物焊接部分學(xué)生可以利用學(xué)院開(kāi)放的綜合實(shí)驗(yàn)室和電子實(shí)訓(xùn)中心等資源，器件需要自己購(gòu)買(mǎi)或者以班級(jí)為單位統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)，學(xué)校給予一定程度的經(jīng)費(fèi)支持，一個(gè)模擬電路的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用可以控制在十元以?xún)?nèi)，學(xué)生容易承受，如果學(xué)校統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)建立器件費(fèi)用更低。 學(xué)生自己選器件，自己焊接、調(diào)試電路，實(shí)驗(yàn)室安排專(zhuān)業(yè)老師值班及時(shí)給學(xué)生提供幫助。整個(gè)實(shí)驗(yàn)都由學(xué)生自己摸索，從實(shí)踐中檢驗(yàn)理論的正確性，每一步的進(jìn)展都會(huì)有深刻的體會(huì)，達(dá)到老師講授無(wú)法達(dá)到的效果，學(xué)生的興趣也會(huì)更加濃厚。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生培養(yǎng)了綜合實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)精神。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核制度

科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方式要是沒(méi)有好的考核制度，是無(wú)法進(jìn)行下去的，特別是現(xiàn)在好多學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)，必須給予一定的壓力才行。實(shí)驗(yàn)課的考核首先需要增加實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)谡麄€(gè)課程綜合成績(jī)中的比例，另一方面能真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)自主探索，這樣學(xué)生才會(huì)重視實(shí)驗(yàn)，目前的模擬電路實(shí)驗(yàn)器件基本都是試驗(yàn)臺(tái)上的固定器件，測(cè)試結(jié)果基本相同，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)雷同的很多，相互抄襲比較明顯，無(wú)法判斷出優(yōu)劣，學(xué)生自己搭建電路做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有比較大的差異，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容取決于學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)狀況，實(shí)驗(yàn)報(bào)告有比較大的差異，每個(gè)人思考模式的差異都會(huì)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告里體現(xiàn)出來(lái)，這樣教師很容易判斷實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，給公平公正評(píng)價(jià)提供了條件。

新的模擬電路實(shí)驗(yàn)考核方式在首次上課時(shí)就公布給學(xué)生，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占整個(gè)課程的成績(jī)比例提高到40%，模擬電路課程總共設(shè)四個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)作品均必須提交，若無(wú)作品，該次實(shí)驗(yàn)記為零分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也會(huì)根據(jù)情況打分，最后綜合給出當(dāng)次實(shí)驗(yàn)課成績(jī)。若兩次或者兩次以上沒(méi)有作品，實(shí)驗(yàn)最終成績(jī)?yōu)椴患案?，?shí)驗(yàn)的最終成績(jī)是四次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的綜合，這種嚴(yán)格的考核迫使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)的態(tài)度發(fā)生轉(zhuǎn)變，認(rèn)真對(duì)待模擬電路理論課和實(shí)驗(yàn)課。促使學(xué)生更加努力學(xué)習(xí)，總體課程學(xué)習(xí)必然會(huì)有很大進(jìn)步。

3教學(xué)效果

3.1調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高

模擬電路一改傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)組織模式，放手讓學(xué)生自己仿真，自行選擇部分器件，電路自己焊接調(diào)試，自行設(shè)計(jì)電路的部分細(xì)節(jié)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間學(xué)生自己安排，學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性提高，有了展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，每一次實(shí)驗(yàn)成功學(xué)生都有很強(qiáng)的成就感，學(xué)習(xí)效果理想，每個(gè)同學(xué)能通過(guò)自己的努力完成實(shí)驗(yàn)就是最好的見(jiàn)證，這種開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不僅提高了本課程的學(xué)習(xí)效果，更提高了學(xué)生綜合實(shí)踐能力，為以后科研開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

3.2解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)的不足，實(shí)驗(yàn)效果差等問(wèn)題

我校目前模擬電路實(shí)驗(yàn)都是直接在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接電路進(jìn)行試驗(yàn)的，當(dāng)實(shí)驗(yàn)電路略微復(fù)雜時(shí)，實(shí)驗(yàn)板上連接線(xiàn)交錯(cuò)成一片，實(shí)驗(yàn)課一般是兩個(gè)課時(shí)，有的同學(xué)把線(xiàn)連接好幾乎用去一半的時(shí)間，測(cè)試的時(shí)間只有一半時(shí)間，如果電路出錯(cuò)排查錯(cuò)誤就幾乎沒(méi)時(shí)間測(cè)試電路了，更別說(shuō)自己思考電路了。開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式學(xué)生實(shí)驗(yàn)主要是在業(yè)余時(shí)間自己摸索完成，時(shí)間不受制約由學(xué)生自由支配，學(xué)生利用自己的空閑時(shí)間自主完成，有思考的時(shí)間，在電路設(shè)計(jì)時(shí)融入自己的思想，實(shí)驗(yàn)方案不再是一模一樣，而是有自己設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)電路最終制作成作品，學(xué)生看到自己親手制作的作品也有成就感。積極性自然是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綗o(wú)法比擬的。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了改革，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不充足，學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)等問(wèn)題，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課程的主體，實(shí)驗(yàn)課給了學(xué)生展示自我的機(jī)會(huì)，在實(shí)踐中培養(yǎng)了學(xué)生的

工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使得模擬電路課程整體的教學(xué)效果有了明顯的改善。

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